[发明专利]认证树的修剪

说明书

本发明涉及一种操作服务器系统（100）的方法。所述方法包括基于修剪认证树数据结构来提供更新的认证树数据结构，其中修剪认证树数据结构包括第一组N个数据块（d0，…，d7）和第一根散列值（Ro），第一组的数据块中的每一个经由关联认证路径与第一根散列值（Ro）相关联。更新的认证树数据结构包括第二组数据块（d4，…，d11），第二组基于从第一组中修剪M个数据块（d0，…，d3）而被确定，更新的认证树数据结构此外包括基于所修剪的数据块（d0，…，d3）而被确定的修剪散列值（Rd），并且此外包括第二根散列值（Rc），第二根散列值（Rc）基于第二组而被确定，第二组的数据块（d4，…，d11）中的每一个经由关联认证路径与第二根散列值（Rc）相关联。本发明还涉及相关的设备和方法。

本发明涉及特别是在Merkle树的上下文中的认证树数据结构的领域。

背景技术

认证树表示在许多现代应用中使用的数据结构，所述数据结构特别地以如在US4，309，569中描述的Merkle树的形式。文献US 2008/0152133 A1、US 2008/028224 A1、US2008/075286 A1和WO2017/079652 A1涉及用于存储数据的已知树结构。

典型的应用是例如，如例如用于比特币、鉴定处理等的公共分类账、区块链。在许多情况下，包括数据和关联信息（如散列值）的树在大小方面持续增长。

例如，在2017年，没有数据库索引的关联树结构中包括的比特币区块头和交易的大小达到大约99GB。类似地，鉴定透明性（Certification Transparency）——数字鉴定组织基于持续增长的鉴定树提供公共日志，因为证书可以被添附但不可以被删除。

一般地，当信息被添加时，认证树数据结构在大小方面增加，但是避免对树的其他改变以保持认证结构完整。经常通过服务器系统而使这样的树对公众可获得，使得它们被大量的客户端系统可访问。

随着在树大小方面的稳定增加，服务器系统对树的处理将越来越困难并且是资源密集型的。特别地，信令和存储开销可能变得有问题。此外，当处理树时、例如当搜索树时所需要的计算资源随着树大小而持续增加。

发明内容

本发明的目的是要描述允许缩减或限制认证树数据结构而同时限制对信息丢失的影响的方法。应当注意到，在下文中，认证树数据结构可以被简称为认证树或为数据结构。

因此，公开了一种操作服务器系统的方法。所述方法包括基于修剪认证树数据结构来提供更新的认证树数据结构。修剪认证树数据结构包括第一组N个数据块和第一根散列值，第一组的数据块中的每一个经由关联认证路径与第一根散列值相关联。此外，更新的认证树数据结构包括第二组数据块，第二组基于从第一组中修剪M个数据块而被确定。更新的认证树数据结构此外包括基于所修剪的数据块而被确定的修剪散列值，并且此外包括第二根散列值，第二根散列值基于第二组而被确定，第二组的数据块中的每一个经由关联认证路径与第二根散列值相关联。因此，可以通过从一组数据块中修剪数据块来限制数据结构的大小。由于修剪散列值被保持在新的、相应地更新的数据结构中，所以仍然有可能例如针对客户端系统确定在修剪之前特定的数据块是否已经被包括在较早前版本的数据树中。因此，当处理认证数据树结构时，可以降低信令开销和计算资源，这是因为更少的数据块不得不被存储或提供在数据结构中。